微波法提取廣西凌云特產(chǎn)新鮮川木瓜總酚的優(yōu)化工藝

摘要[目的]探討微波法提取廣西凌云特產(chǎn)新鮮川木瓜（皺皮木瓜）總酚的最優(yōu)工藝。[方法]以沒食子酸為對(duì)照品，用紫外-可見分光光度法，測(cè)定廣西凌云特產(chǎn)川木瓜總酚含量。采用正交試驗(yàn)纖維素酶輔助提取的方法，考察提取溶劑濃度、微波功率、提取時(shí)間、提取次數(shù)、料液比等因素對(duì)廣西凌云特產(chǎn)川木瓜總酚提取率的影響。[結(jié)果]以乙醇濃度80%，微波輸出功率中高火，微波處理時(shí)間90 s，提取2次，料液比1∶3 g/ml 5個(gè)因素水平為最佳提取條件，此條件下凌云特產(chǎn)川木瓜總酚的提取率為0.044 3%。[結(jié)論]此方法操作簡(jiǎn)便，重復(fù)性、穩(wěn)定性良好，準(zhǔn)確可靠，可為廣西凌云特產(chǎn)川木瓜的質(zhì)量控制及開發(fā)利用提供一定的方法和依據(jù)。

關(guān)鍵詞川木瓜（皺皮木瓜）；總酚；紫外分光法；微波提取工藝

中圖分類號(hào)S661.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）24-235-03

木瓜素有“百益之王”之稱，其化學(xué)成分很多，含有有機(jī)酸[1]、酚類、黃酮類、酵素、多種有用的氨基酸及有效的抗癌物質(zhì)維生素B17等多種有效成分，特別是含有大量的有潛力的抗氧化活性物質(zhì)?！吨腥A人民共和國(guó)藥典》（2010版）收載中藥木瓜為薔薇科（Rosaeeae）木瓜屬（ethaenomeles）落葉灌木植物貼梗海棠[Chaenomeles Speciosa（sweet）Nakal]的干燥成熟果實(shí)。皺皮木瓜（Chaenomeles speciosa Nakal）的果實(shí)別名貼梗海棠、鐵桿海棠、鐵腳梨、川木瓜、宣木瓜，是我國(guó)特有的珍稀水果之一，有很高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值，果實(shí)可作蜜餞，又可供藥用，能舒經(jīng)活絡(luò)，祛風(fēng)活血，有強(qiáng)壯、興奮、鎮(zhèn)痛、平肝、和脾、化濕舒筋的效用[2]。木瓜在我國(guó)的栽培和發(fā)展過(guò)程中逐漸形成了一些具有地方品質(zhì)特色的道地品種，木瓜道地起源及道地產(chǎn)區(qū)形成的規(guī)律影響著藥材質(zhì)量，不同產(chǎn)地的木瓜中的有效成分差異很大，其藥用價(jià)值也差別很大[3]。

筆者以廣西凌云縣特產(chǎn)川木瓜（皺皮木瓜，Chaenomeles speciosa Nakal，CS）為原料，采用微波法提取總酚類化合物，在單因素試驗(yàn)[4]的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化提取條件，為皺皮木瓜的有效利用及總酚類化合物的開發(fā)提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試原料。薔薇科川木瓜，購(gòu)自廣西凌云縣，分裝于塑料袋中，放置-20 ℃冰箱中保藏[5]，使用時(shí)將鮮果搗爛。

1.1.2主要試劑。乙醇、纖維素酶，南寧東恒華道生物科技有限責(zé)任公司；碳酸鈉（AR），天津博迪化工股份有限公司；福林酚試劑，北京索萊寶科技有限公司；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品（AR），天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.1.3主要儀器。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE3000，上海亞萊生化儀器廠；循環(huán)水式真空泵SHZD（Ⅲ），鞏凡市予化儀器有限責(zé)任公司；P70020TLD4微波爐，佛山市順德區(qū)格蘭仕微波爐電器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋HH6，國(guó)華電器有限公司；TU1810紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；FA1104N電子分析天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1沒食子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。精密稱取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品0.100 0 g，加蒸餾水溶解并定容到100 ml，搖勻即得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。精密吸取5.00 ml標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100 ml容量瓶中，定容至刻度即得50 μg/ml的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于冷藏箱中0 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2樣品溶液的制備。取廣西凌云特產(chǎn)川木瓜鮮果50 g，用50 ml的25%乙醇溶液潤(rùn)濕，加入纖維素酶溶液5.00 ml[6]，置50 ℃恒溫水浴中隔絕空氣攪拌1 h。在中火的條件下用150 ml的70%乙醇提取90 s，重復(fù)提取2次，過(guò)濾后取濾液，合并2次濾液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮除去有機(jī)溶劑，濃縮液離心除去沉淀后定容至100 ml。提取液保存在0 ℃的冷藏箱里。取50 μl樣品液測(cè)定其中總酚含量。

1.2.3測(cè)定波長(zhǎng)的選擇。參考羅楊合的方法進(jìn)行[7]，略有改進(jìn)。在2支5 ml刻度試管中，分別加入1.00 ml沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和50 μl樣品溶液，再加入0.20 ml 1 mol/L FC試液，立即搖勻，振蕩1 min后加入0.15 ml 10%的Na2CO3，振搖30 s，用蒸餾水定容至5 ml，25 ℃下反應(yīng)60 min。在400～900 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，結(jié)果二者均在705 nm處有最大吸收，因此選擇705 nm為含量測(cè)定波長(zhǎng)。

1.2.4沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。

參考羅楊合的方法進(jìn)行[7]，略有改進(jìn)。移取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 ml 50 μg/ml的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于7支5 ml刻度試管中，再分別加入0.20 ml 1 mol/L FC試劑后立即搖勻并振搖1 min，再分別加入0.15 ml 10%的Na2CO3，振搖30 s，用蒸餾水定容至5 ml，25 ℃下反應(yīng)60 min后，于705 nm處測(cè)定吸光度，以沒食子酸濃度對(duì)吸光度作標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1），得沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為A=0.323 4C+0.012 7，相關(guān)系數(shù)R=0.998 8，在試驗(yàn)測(cè)定范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

1.2.5正交試驗(yàn)。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)考察乙醇溶液濃度、微波輸出功率、微波處理時(shí)間、料液比4個(gè)因素對(duì)川木瓜中總酚提取率的影響，探索合理經(jīng)濟(jì)的提取工藝。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。1.3分析方法的評(píng)價(jià)

1.3.1精密性試驗(yàn)[8]。精確吸取川木瓜樣品溶液50 μl置于5 ml具塞試管中，平行5份，按方法“1.2.4”測(cè)定，計(jì)算RSD。

1.3.2穩(wěn)定性試驗(yàn)[9]。精密吸取川木瓜樣品溶液50 μl置于5 ml具塞試管中，平行5份，按方法“1.2.4”測(cè)定；在25 ℃下分別反應(yīng)0、0.5、1.0、1.5、2.0 h后測(cè)定吸光值，計(jì)算RSD。

1.3.3加標(biāo)回收率試驗(yàn)[10]。取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 ml置于5 ml具塞試管中，各5份，每支試管精確加入不同量的已知濃度的川木瓜總酚樣品溶液，使得其總酚含量分別為0188、0.376、0.563、0.751、0.939 μg，按方法“1.2.4”測(cè)定；由回歸方程計(jì)算總酚濃度，按下式計(jì)算回收率：

回收率=加標(biāo)樣后實(shí)測(cè)多酚含量-川木瓜總酚樣品溶液多酚含量沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量（μg）×100%

2結(jié)果與分析

2.1單因素提取試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1乙醇溶液濃度對(duì)凌云特產(chǎn)川木瓜總酚類化合物提取率的影響。

用不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液作提取劑，所得凌云特產(chǎn)川木瓜總酚類化合物提取率見圖 2。由圖2 可知，乙醇溶液濃度由50%升高到 60%，提取率有較大幅度的升高，但當(dāng)乙醇溶液濃度繼續(xù)增大總酚類化合物的提取率反而下降。酚類化合物屬于極性化合物，體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇溶液極性與之相當(dāng)，有利于總酚類化合物的溶出，當(dāng)乙醇溶液濃度超過(guò) 60%時(shí)，隨著提取液極性的改變，所提出的物質(zhì)有所不同，雜質(zhì)偏多，因而限制了酚類化合物的提取。

2.1.2微波輸出功率對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率的影響。

從圖3可以看出，微波輸出功率對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率有一定的影響，功率由低火升高到中高火，提取率明顯升高；由中高火升到高火，提取率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。隨著微波輸出功率的增大，提取溫度也會(huì)相應(yīng)增大，此時(shí)會(huì)加快提取體系分子的運(yùn)動(dòng)速度，總酚類化合物易于向溶劑中擴(kuò)散，故總酚提取率呈穩(wěn)定增加的趨勢(shì)；而當(dāng)輸出功率為高火時(shí)，提取體系溫度過(guò)高，提取出的酚類化合物結(jié)構(gòu)有所破壞，故提取率相對(duì)降低。

2.1.3微波處理時(shí)間對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率的影響。

微波處理的時(shí)間不同，所提取出的總酚類化合物也有所不同，微波處理時(shí)間對(duì)凌云特產(chǎn)川木瓜總酚提取率的影響如圖4。由圖4可知，微波處理時(shí)間在30～120 s里呈上升趨勢(shì)，但在90～120 s提取率增加不明顯。這是因?yàn)槲⒉ㄊ抢闷鋬?nèi)部的磁控管，將電能轉(zhuǎn)變成微波，以每秒2 450 MHz的振蕩頻率穿透提取物，當(dāng)微波被提取物吸收時(shí)，提取物內(nèi)的極性分子即被吸引，并以每秒鐘24.5億次的速度快速振蕩，使得分子間互相碰撞而產(chǎn)生大量的摩擦熱，從而快速加熱提取物的溶出。微波處理時(shí)間較短時(shí)，分子間的相互碰撞不充分，提取出的總酚相對(duì)較少，而當(dāng)微波處理時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，所提取出酚類化合物的結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，引起提取率增加趨勢(shì)不明顯。

2.1.4提取次數(shù)對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率的影響。

從圖5可以看出，提取次數(shù)對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率有一定的影響，提取次數(shù)由1次變?yōu)?次時(shí)，提取率明顯升高；由2次變?yōu)?次，提取率隨提取次數(shù)增加的趨勢(shì)變緩；考慮到提取溶劑和時(shí)間的耗費(fèi)，提取2次較為合適。

2.1.5料液比對(duì)川木瓜總酚類化合物提取率的影響。

以70%的乙醇溶液作提取液，設(shè)計(jì)不同的料液比：1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5 g/ml，提取結(jié)果如圖6所示，由圖 6可知，隨著料液比中溶劑用量的增大，總酚提取液中，總酚含量隨著料液比中溶劑用量的增大先升高后下降，而當(dāng)料液比為1∶3 g/ml時(shí)總酚提取率最高，提取液體積超過(guò)1∶3 g/ml時(shí)，可能是提取出較多的雜質(zhì)而影響總酚類化合物的提取率。

2.2正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可以看出，各因素對(duì)川木瓜中總酚提取率的影響從大到小依次為微波處理時(shí)間、微波輸出功率、料液比、乙醇溶液濃度，最佳提取條件組合為A3B3C1D2，即乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)為80%、料液比1∶3 g/ml、微波輸出功率中高火、微波加熱時(shí)間90 s，此條件下總酚的提取率可達(dá)0.044 3%，高于正交試驗(yàn)其他組合的結(jié)果。

2.3分析方法評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3.1精密性試驗(yàn)。

試驗(yàn)得出，1～5號(hào)試管在750 nm下的吸光度值依次為0.429、0.434、0.438、0.436、0.438，平均值0435，RSD為0.32%，表明試驗(yàn)具有良好的精密度。

2.3.2穩(wěn)定性試驗(yàn)。

試驗(yàn)得出，反應(yīng)時(shí)間0、0.5、1.0、1.5、2.0 h時(shí)，A705依次為0.435、0.436、0.441、0.447、0.450，平均值0.442。由此可見，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，吸光值有增大的趨勢(shì)，但幅度不大，RSD為1.3%，表明在2 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.3.3加標(biāo)回收率試驗(yàn)。

由表3可知，樣品加標(biāo)平均回收率為97.52%，其RSD為2.20%，表明該法有較好的準(zhǔn)確度，可用于凌云特產(chǎn)川木瓜總酚樣品溶液多酚含量的測(cè)定。

43卷24期吳平妹等微波法提取廣西凌云特產(chǎn)新鮮川木瓜總酚的優(yōu)化工藝

3結(jié)論與討論

以凌云特產(chǎn)新鮮川木瓜（皺皮木瓜）為原料，采用微波加熱纖維素酶輔助提取法提取其中的總酚類化合物，設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察了乙醇溶液濃度、微波處理時(shí)間、微波輸出功率、料液比及提取次數(shù)等因素對(duì)總酚類化合物提取率的影響，探索優(yōu)化工藝。 結(jié)果表明，乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)為80%、微波輸出功率為中高火、微波處理時(shí)間90 s、料液比1∶3 g/ml，此條件下提取2次，總酚類化合物的提取率可達(dá)到0044 3%。該研究方法采用的是新鮮川木瓜，鮮果中水分含量很高，故0.044 3%的總酚含量是可觀的。

該試驗(yàn)以 FolinCiocalteu試劑為顯色劑，通過(guò)紫外-可見分光光度法測(cè)定總酚類化合物含量。結(jié)果表明，采用微波提取方法簡(jiǎn)單，精密度、穩(wěn)定性良好，為廣西凌云特產(chǎn)川木瓜的質(zhì)量控制及開發(fā)利用提供了一定的方法和依據(jù)。

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